AM：“浇水”就能生长的可打印液态金属泡沫

• 阅读： 2024/1/27 15:09:49

  以下文章来源于液态金属FM ，作者Copilot & LMFM

  液态金属是一种具有金属特性和低熔点的材料，可以用于制作柔软和可拉伸的电子器件、热界面材料等。液态金属的一种简单形式是液态金属泡沫（LMF），它是由在空气中搅拌液态金属而形成的含有氧化物衬里的空气“袋”的混合物。LMF具有糊剂或腻子状的流变行为，可以通过印刷等工艺进行图案化。

  最近，北卡罗来纳州立大学Michael D. Dickey教授团队报道了一种新的制备LMF的方法，即在LMF中加入少量的水（低至1wt%）。他们发现，水可以引发液态金属和空气之间的化学反应，产生氢气和氧化物，从而导致LMF显著地泡沫化。这种泡沫化可以使LMF的体积增加4-5倍，并且具有孔隙率、导电性和对环境条件的响应性。这种体积增加可以用于4D打印，即图案化的导体可以“生长”，填充空腔，并随时间改变形状和密度。相关研究成果以“Printable Liquid Metal Foams That Grow When Watered”为题发表在Advanced Materials.

  研究人员对含水LMF的物理变化进行了表征，并探索了一些潜在的应用，例如一种“生长”的导体，可以填补电路中的间隙，以及一种无绳的压力驱动的执行器。他们还展示了LMF的可打印性，并展示了一种随时间改变形状的打印图案。此外，液态金属泡沫的泡沫化过程可以通过控制水的添加量和暴露时间来调节，从而实现不同的形状和密度的结构。这项研究为液态金属泡沫的制备和应用提供了一种新的思路，也为4D打印的发展开辟了一条新的途径。

  图1 液态金属泡沫的制备及物相表征

  图2 液态金属泡沫的自生长现象

  图3 液态金属泡沫的显微CT、密度及电学性能表征

  图4 液态金属泡沫自生长导体的应用

  论文信息：F. Krisnadi,S. Kim, S. Im, D. Chacko, M. H. Vong, K. Rykaczewski, S. Park, M. D. Dickey, Printable Liquid Metal Foams That Grow When Watered. Adv. Mater. 2024, 2308862. https://doi.org/10.1002/adma.202308862

  转自：“i学术i科研”微信公众号

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